Geometrische und demographische Effekte von Habitatfragmentierung auf Biodiversität auf verschiedenen räumlichen Skalen

• Antragsteller: Dr. Felix May
• Fachliche Zuordnung: Ökologie und Biodiversität der Pflanzen und Ökosysteme ; Ökologie der Landnutzung ; Ökologie und Biodiversität der Tiere und Ökosysteme, Organismische Interaktionen
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 456976465

Anthropogene Landnutzungsänderungen verursachen den Verlust und die Fragmentierung natürlicher Habitate und sind eine Hauptursache für den Rückgang der Biodiversität. Es besteht Konsens über die negativen Auswirkungen von Habitatverlusten auf die Biodiversität. Die Konsequenzen der Fragmentierung, d. h. der Zerteilung einer bestimmten Gesamthabitatfläche in kleinere Fragmente (Patches), werden jedoch immer noch kontrovers diskutiert. Das Verständnis von Fragmentierungseffekten ist insbesondere für den Erhalt der Biodiversität in anthropogen veränderten Landschaften von entscheidender Bedeutung.In diesem Projekt wollen wir bisherige widersprüchliche Ergebnisse durch ein verbessertes mechanistisches Verständnis und durch die explizite Berücksichtigung der räumlichen Skala in Einklang bringen. Für diesen Zweck unterscheiden wir zwei Arten von Fragmentierungseffekten: (i) geometrische und (ii) demografische Effekte. Geometrische Fragmentierungseffekte ergeben sich aus der räumlichen Konfiguration von Habitatveränderungen im Verhältnis zu Verbreitungsmustern von Arten. Demografische Effekte hingegen beziehen sich auf Änderungen der Geburts-, Sterbe- oder Migrationsraten in modifizierten Landschaften.Im Arbeitspaket (AP) 1 werden wir Simulationsmodelle entwickeln, um das Zusammenspiel zwischen geometrischen und demografischen Fragmentierungseffekten besser zu verstehen. Wir werden untersuchen, unter welchen Bedingungen negative Effekte auf Biodiversität auf der Patch-Skala mit positiven Fragmentierungseffekten auf der Landschaftsskala in Einklang gebracht werden können. Zudem werden wir anhand unterschiedlicher Stärken von geometrischen und demografischen Fragmentierungseffekten eine Erklärung für die positiven, neutralen und negativen Beziehungen zwischen Fragmentierung und Biodiversität auf der Landschafts-Skala herleiten.Im AP2 werden wir mithilfe simulierter Daten analytische Ansätze entwickeln, um geometrische und demografische Fragmentierungseffekte zu separieren. Wir werden drei verschiedene Ansätze testen. Durch die Verwendung simulierter Daten aus AP1 mit bekannter Stärke von geometrischen und demografischen Effekte können wir die statistische „Power“ der Ansätze für die Unterscheidung der beiden Effekte quantifizieren.Im AP3 werden wir die Methoden aus AP2 für eine Meta-Analyse früherer Studien nutzen. Dafür werden wir räumliche Biodiversitätsdaten aus Datenbanken und Primärstudien zusammentragen. In der Meta-Analyse werden wir den Einfluss des Habitat-Typs, der taxonomischen Gruppe und der Zeit seit der Landnutzungsänderung auf die relative Stärke geometrischer und demografischer Effekte quantifizieren.Die explizite Berücksichtigung geometrischer und demografischer Fragmentierungseffekte wird unser grundlegendes Verständnis der räumlichen Biodiversitätsmuster und der Dynamik von Artengemeinschaft voranbringen und ist ein Schlüssel für verbesserte Vorhersagen von Biodiversitätsveränderungen in anthropogen veränderten Landschaften.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen